礦井下基于可見光的定位系統(tǒng)設計.pdf

1、礦井下生產(chǎn)環(huán)境特殊，對于工作人員的組織管理也比較復雜，目前現(xiàn)有的礦下無線定位系統(tǒng)難以完全適應該工作面環(huán)境。針對這種情況，提出將可見光通信(Visible Light Communication，VLC)技術應用于煤礦井下，為礦井下定位提供新的解決方案。
　　可見光通信是利用發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED）產(chǎn)生的光作為信息載體，在完成照明工作的同時實現(xiàn)信息傳遞。本文利用可見光通信技術的優(yōu)勢結合礦井下的工

2、作面環(huán)境，設計了一種礦井下基于可見光的定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)將可見光通信、紅外通信與電力載波通信技術進行結合。利用巷道照明LED燈發(fā)送有關位置信息，礦井下移動定位設備接收并處理該信息后發(fā)送給礦井上控制端，控制端通過處理得出具體位置，從而實現(xiàn)礦井下的無線定位。與原有礦井下定位系統(tǒng)相比，本文設計的系統(tǒng)無需鋪設大量節(jié)點、無電磁干擾、節(jié)省成本、實用性高。
　　本文主要有以下四點研究內容。第一，結合礦井下的具體使用場景，通過對現(xiàn)有無線定位技術的比

3、較，提出了以可見光技術作為本文設計系統(tǒng)的定位技術，對可見光通信技術進行分析，為系統(tǒng)的設計提供了理論基礎。第二，通過分析礦下定位需求，結合理論基礎，確定了使用基于LED標簽法進行定位，提出系統(tǒng)的設計方案，礦下工作人員可通過數(shù)碼管觀測自身定位信息，礦上管理人員可通過控制端查看礦下移動終端的位置信息。第三，根據(jù)設計方案，完成了礦井上控制端、礦井下固定端與移動端的硬件電路設計以及軟件設計。第四，對系統(tǒng)進行測試，分析實驗結果，驗證了本文設計系統(tǒng)的